滬科版2014《高考導(dǎo)航》專題突破電子題庫(kù)9-3.doc

一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每小題7分，共70分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一水平放置的金屬棒ab以水平速度v0拋出設(shè)在整個(gè)過(guò)程中，棒的取向不變且不計(jì)空氣阻力，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變化情況是()A越來(lái)越大B越來(lái)越小C保持不變 D無(wú)法判斷解析：金屬棒水平拋出后，在垂直于磁場(chǎng)方向的速度不變，由EBLv可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不變C項(xiàng)正確答案：C2(2013深圳檢測(cè))如圖所示，水平光滑的金屬框架上左端連接一個(gè)電阻R，有一金屬桿在外力F的作用下沿框架向右由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，軌道與金屬桿的電阻不計(jì)并接觸良好，則能反映外力F隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖像是()解析：由F安BIL，I，F(xiàn)F安ma，vat四式聯(lián)立，得Ftma，故選項(xiàng)B正確答案：B3如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于()A棒的機(jī)械能增加量B棒的動(dòng)能增加量C棒的重力勢(shì)能增加量D電阻R上放出的熱量解析：棒加速上升時(shí)受到重力、拉力F及安培力根據(jù)功能原理可知力F與安培力做的功的代數(shù)和等于棒的機(jī)械能的增加量，A正確答案：A4用相同導(dǎo)線繞制的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是()AUaUbUcUd BUaUbUdUcCUaUbUcUd DUbUaUdUc解析：每個(gè)導(dǎo)體線框進(jìn)入磁場(chǎng)后都是MN切割磁感線，所以每個(gè)導(dǎo)體線框的MN邊都相當(dāng)于電源，其余部分相當(dāng)于電源的外電路，導(dǎo)體線框a、b產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是c、d電動(dòng)勢(shì)的一半，而不同的線框的電阻不同設(shè)a線框電阻為4r，b、c、d線框的總電阻分別為6r、8r、6r，則由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得：UaBLv，UbBLv，UcB2Lv，UdB2Lv，所以選項(xiàng)B正確答案：B5光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程是yx2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是ya的直線(圖中的虛線所示)，一個(gè)小金屬塊從拋物線上yb(ba)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是()Amgb B.mv2Cmg(ba) Dmg(ba)mv2解析：金屬塊在進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程中要產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能要減少，上升的最大高度不斷降低，最后剛好飛不出磁場(chǎng)后就往復(fù)運(yùn)動(dòng)永不停止，由能量守恒可得QEmv2mg(ba)答案：D6如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A如果B增大，vm將變大B如果變大，vm將變大C如果R變大，vm將變大D如果m變大，vm將變大解析：金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，速度達(dá)最大值vm，此后金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，桿受重力、軌道的支持力和安培力作用，受力如圖所示安培力FLB，對(duì)金屬桿列平衡方程mgsin ，則vm，由此式可知，B增大，vm減??；增大，vm增大；R變大，vm變大；m變大，vm變大因此B、C、D選項(xiàng)正確，A錯(cuò)誤，選A.答案：A7如圖所示，圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l.t0時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合(如圖)現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域取沿abcda的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是圖中的()解析：當(dāng)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，與規(guī)定的電流正方向相反，所以電流值為負(fù)值，當(dāng)線圈出磁場(chǎng)的過(guò)程中，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，與規(guī)定的電流方向相同，所以電流值為正值，又兩種情況下有效切割磁感線的長(zhǎng)度均不斷增加，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，感應(yīng)電流逐漸增大，所以B選項(xiàng)正確答案：B8如右圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框質(zhì)量為m，由距磁場(chǎng)H高處自由下落，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，線圈開始做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊cd剛剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的一半，磁場(chǎng)的寬度也為L(zhǎng)，則線框穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中發(fā)出的焦耳熱為()A2mgL B2mgLmgHC2mgLmgH D2mgLmgH解析：設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v1，剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為v2線框自開始進(jìn)入到磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)共下落高度為2L由題意mvmgHmvmg2LmvQ由得Q2mgLmgH.答案：C9(2013西城模擬)一個(gè)足夠長(zhǎng)的豎直放置的磁鐵結(jié)構(gòu)如圖所示在圖甲中磁鐵的兩個(gè)磁極分別為同心的圓形和圓環(huán)形在兩極之間的縫隙中，存在輻射狀的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向水平向外，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到磁極中心軸的距離成反比用橫截面積一定的細(xì)金屬絲制成的圓形單匝線圈，從某高度被無(wú)初速釋放，在磁極縫隙間下落的過(guò)程中，線圈平面始終水平且保持與磁極共軸線圈被釋放后()A線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，線圈做自由落體運(yùn)動(dòng)B在圖甲俯視圖中，線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駽線圈有最大速度，線圈半徑越大，最大速度越小D線圈有最大速度，線圈半徑越大，最大速度越大解析：由于線圈上每一小段切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使電流運(yùn)動(dòng)的方向都是順時(shí)針?lè)较?，故線圈中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎瑒t線圈受豎直向上的安培力作用，故線圈不可能做自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B皆錯(cuò)誤線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlv2Brv，線圈的阻值R、線圈的質(zhì)量m2rS0，B，I，當(dāng)線圈速度達(dá)到最大時(shí)有mgBIl，聯(lián)立可得vr2，可見(jiàn)C錯(cuò)誤、D正確答案：D10如圖所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為m的單匝均勻正方形銅線框，線框邊長(zhǎng)為a，在1位置以速度v0進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并開始計(jì)時(shí)，若磁場(chǎng)的寬度為b(b3a)，在3t0時(shí)刻線框到達(dá)2位置，速度又為v0，并開始離開勻強(qiáng)磁場(chǎng)此過(guò)程中vt圖像如圖(b)所示，則()At0時(shí)，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0B在t0時(shí)刻線框的速度為v0C線框完全離開磁場(chǎng)的瞬間位置3的速度一定比t0時(shí)刻線框的速度大D線框從1位置進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)位置3過(guò)程中線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb解析：t0時(shí)，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓，為Bav0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從t0時(shí)刻至3t0時(shí)刻線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為，故在t0時(shí)刻的速度為v02at0v0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)閠0時(shí)刻和t3t0時(shí)刻線框的速度相等，進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中受力情況相同，故在位置3時(shí)的速度與t0時(shí)刻的速度相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；線框在位置1和位置2時(shí)的速度相等，根據(jù)動(dòng)能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有FbQ，所以線框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，產(chǎn)生的電熱為2Fb，D項(xiàng)正確答案：D二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(15分)如圖所示，兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于豎直平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌上端有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨放在導(dǎo)軌上，并擱在支架上，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻不計(jì)，接觸良好，且無(wú)摩擦在導(dǎo)軌平面內(nèi)有一矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.開始時(shí)導(dǎo)體棒靜止，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒也隨之開始運(yùn)動(dòng)，并很快達(dá)到恒定的速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，試求：(1)導(dǎo)體棒的恒定速度；(2)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中消耗的電功率解析：(1)設(shè)棒速為v，有EBL(vv)F安BIL棒受力平衡有：mgF安聯(lián)立得：vv方向向上(2)P聯(lián)立得：P.答案：(1)v向上(2)12(15分)(2013銀川模擬)在小車上豎直固定著一個(gè)高h(yuǎn)0.05 m、總電阻R10 、n100匝的閉合矩形線圈，且小車與線圈的水平長(zhǎng)度l相同現(xiàn)線圈和小車一起在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，速度為v11.0 m/s，隨后穿過(guò)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0 T的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，如圖甲所示已知小車運(yùn)動(dòng)(包括線圈)的速度v隨車的位移s變化的vs圖像如圖乙所示求：(1)小車的水平長(zhǎng)度l和磁場(chǎng)的寬度d；(2)小車的位移s10 cm時(shí)線圈中的電流大小I；(3)小車的位移s35 cm時(shí)線圈所受的安培力大小及方向如何？解析：(1)由題圖乙可知，從s5 cm開始，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中有感應(yīng)電流，受安培力作用，小車做減速運(yùn)動(dòng)，速度v隨位移s減小，當(dāng)s15 cm時(shí)，線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，小車做勻速運(yùn)動(dòng)因此小車的水平長(zhǎng)度l10 cm.當(dāng)s30 cm